Intel Sunny Cove: la nuova architettura per i processori 2019

Il prossimo anno Intel immetterà sul mercato processori Core e Xeon costruiti attorno a una nuova architettura, battezzata Sunny Cove.
I nuovi chip integreranno nuovi set di istruzioni utili per accelerare specifici (ma piuttosto comuni) carichi di lavoro come le attività di compressione e cifratura dei dati.
I tecnici dell’azienda di Santa Clara hanno dimostrato che in fase di compressione le nuove CPU saranno in grado di superare del 75% le performance dei processori di precedente generazione.

Da quando, nel 2015, Intel ha presentato l’architettura Skylake basata su processo costruttivo a 14 nm, nelle successive iterazioni si sono aumentate le frequenze di clock e introdotta una migliore accelerazione hardware per i codec più utilizzati (Kaby Lake), si è aumentato il numero di core (Coffee Lake) e migliorato il chipset (Whiskey Lake).
Non si sono però registrate modifiche rivoluzionarie rispetto a Skylake tanto che il numero di istruzioni per ciclo (IPC) è rimasto sostanzialmente invariato.

Al contrario la nuova architettura Sunny Cove è ottimizzata in vista dell’introduzione del processo costruttivo a 10 nm del quale tanto si è parlato ma che ha subìto diversi rinvii: I processori Intel a 10 nm potrebbero avere vita breve: grande impegno sul processo EUV a 7 nm.

Sebbene Sunny Cove sia essa stessa derivata da Skylake, essa permetterà di eseguire un maggior numero di istruzioni in parallelo con una minore latenza. Buffer e cache risulteranno inoltre significativamente ampliati.

La cache L1, ad esempio, sarà il 50% più grande rispetto a Skylake; estensione rilevante anche per la cache L2 la cui dimensione dipenderà però dal singolo processore e dal segmento di mercato cui esso si rivolge.
Gli ingegneri di Intel hanno anche riorganizzato le unità di esecuzione tanto che le CPU Sunny Cove disporranno di due unità accessorie deputate alla gestione delle istruzioni x86 LEA, molto versatili e utili per svolgere operazioni aritmetiche come il calcolo degli indirizzi di memoria.

Mentre Skylake può eseguire due istruzioni load e uno store per singolo ciclo, Sunny Cove gestirà due load e due store; inoltre, supporterà le istruzioni AVX-512 che aprono la strada a tanti nuovi scenari, ad esempio per il calcolo vettoriale e l’elaborazione dei carichi di lavoro relativi alla realizzazione e al funzionamento di reti neurali.

Sunny Cove introdurrà inoltre la prima modifica di grande respiro da quando AMD ha lanciato le estensioni a 64 bit x86-64 nel 2003: sebbene gli indirizzi di memoria siano a 64 bit, i bit di informazione realmente utilizzati – ad oggi – sono solo 48 quindi lo spazio di indirizzamento virtuale è limitato a 256 TB, così come il quantitativo di memoria fisica utilizzabile.
Con Sunny Cove i bit effettivamente utilizzati diventano 57 portando a 128 Petabyte lo spazio di indirizzamento virtuale e a 4 Petabyte la memoria fisica installabile.

Le prime CPU Core Sunny Cove saranno disponibili nella seconda metà del 2019; nel 2020 saranno seguite da Willow Cove e nel 2021 da Golden Cove che tra le varie cose migliorerà drasticamente le prestazioni 5G.